揭秘航天飞机I/O处理器的电路板

- 这篇文章详细拆解了美国航天飞机（Space Shuttle）上使用的 I/O 处理器（IOP）的两块电路板。航天飞机共有五台通用计算机，每台由 CPU 和 IOP 两个重约 60 磅的铝盒组成。IOP 的作用是连接 CPU 与航天飞机各系统，处理全部输入输出任务。 - IOP 设计极为特殊：它是最早的多线程计算机之一，用一个物理处理器运行 25 个虚拟处理器（分两类：BCE 处理网络端口、MSC 执行管理程序），且两类处理器拥有完全不同的指令集。这种"桶式处理器"架构源于 CDC 6600 超级计算机。 - IOP 的设计者 Peter Kogge 是并行计算专家，也是计算机架构中著名的 Kogge-Stone 加法器的发明人。他当时任职于 IBM 联邦系统部，该部门负责航天飞机计算机的研制。 - 航天飞机的网络采用曼彻斯特编码（Manchester encoding），这种编码 1940 年代由曼彻斯特大学团队发明，可有效解决长串二进制数据传输中的比特同步和直流分量问题，至今仍用于以太网、RFID 等。 - 文章展示的两块板卡：一块是网络接口板（MIA），负责曼彻斯特编码转换和信号收发，使用了定制 Motorola 芯片和大量 TTL 逻辑芯片；另一块是 PROM 板，存储 IOP 的微指令，每个比特由芯片内的一根微小金属保险丝定义（烧断表示 1）。这些板卡属于 IBM 的 System/4 Pi 航空电子计算机系列，以"页"（page）为结构单位——两块电路板夹一块金属散热板。 - 这批板卡通过拍卖获得，属于实际飞行的航天飞机硬件。研究它们有助于理解早期容错航空计算机的极端设计思路：在微处理器普及之前，靠大量分立芯片和独创架构实现可靠的高性能计算。